作為一種粘合劑，膠水利用其物理或化學形式特性使不同材料的物體表面相連，相比縫紉、機械等緊固、裝訂技術，能将壓力更有效地分布在接頭上，在實踐中運用廣泛。這種看似現代的技術，究其曆史竟然已有二十萬年。

從最初将石器和木柄粘在一起的粘合劑，到新型人工合成膠劑，膠水這門古老發明的創新腳步從不停歇。

史前人類發明了膠水

再現用瀝青作粘合劑的“雪人”斧頭。

皮毛衣物、輪子……史前人類每一項發明都為人類曆史打開了一扇新的大門。今天我們津津樂道這些偉大的時刻，卻常常遺忘了一種同樣來自上萬年前的傑作——膠水。它看似不起眼兒，卻在不動聲色中為我們連接生産生活中的必要物質。如同現代人用膠水粘合家具、紙張、修補器具、制造物件一樣，二十萬年前的尼安德特人就已經開始用膠水制造、維修捕獵工具。

尼安德特人是現代歐洲人祖先的近親，除了非洲以外，亞歐人種裡都有一點尼安德特人的基因（約在1％-4％左右）。他們在公元前兩萬年左右突然消失，并因為挖掘出的化石顱骨偏小，被認為腦容量不如智人。不過2001年，考古學家在意大利和德國交界的尼安德特人遺址處發現了兩塊覆蓋着桦樹皮焦油的石片。石片上殘留的膠水制造痕迹，讓現代人對他們另眼相看。早在二十萬年前，尼安德特人就開始使用粘合劑将石器斧頭粘合到木頭手柄上。尼安德特人的“粘合劑”是凝結的粘結焦油塊，由桦木樹皮鍛煉成的樹皮焦油制成。有了這些粘乎乎的膠水，尼安德特人可以将石片粘在一起組成最原始的工具，在狩獵工具破碎時也可以用膠水修補而不用花更多時間重做。在與猛犸象共同生活的時代，這樣的發明絕對可以稱得上偉大。

沒有人知道尼安德特人是從哪裡得到了“膠水”的想法，也許是蝸牛等軟體動物用粘液将自己貼在牆上爬行給了他們靈感？也沒有人知道，在複雜的陶瓷盆或者溫控技術發明出來之前，尼安德特人是怎麼産生将桦樹皮高溫烤炙，産生濃稠的膠狀焦油的創意。

科學家們試圖重現尼安德特膠水被創造的過程，并把他們的研究成果發表在自然雜志社的《科學報告》雜志上。經過桦樹皮繃緊成束燃燒法、餘燼懸挂滴油法，以及将桦木樹皮構成的容器埋進火坑法等一系列嘗試以後，他們認為，尼安德特人有可能使用了更複雜的技術。

不過桦樹樹皮焦油粘合劑算是純植物膠，作為一種單獨植物成分的粘合劑，易受環境條件的影響，撞擊和潮濕都會使其粘性減弱。在南美洲有七萬年曆史的西布杜洞穴中，科學家們又發現了人類曆史上最早使用複合粘合劑的痕迹。這些來自七萬年前的斧頭，其石片與木棍的接縫處填充着一種由植物膠和代赭石（天然氧化鐵）組成的粘合劑。相比純植物膠，複合粘合劑能使結合處更為緊密，還能防止植物膠在潮濕的環境中溶解。

更多史前人類使用膠水的證據不斷在考古地被發現：大約6000年前的一處古部落埋葬地裡，被樹脂膠修補過的陶罐随同死者一起被下葬；公元前4000年左右的巴比倫廟宇中，一座雕像的象牙眼球被使用瀝青固定；在奧地利和意大利邊界附近的冰川中，一具古男性人類遺體被發現，因為冷凍條件得以穿越5200年曆史的這位男性遺體綽号“泰羅林雪人”。“雪人”随身攜帶的武器——兩支黑燧石箭頭和一柄銅斧，一起随主人重現天日。這些物品的石頭、金屬部分與木頭的連接處，也有瀝青膠水的痕迹。

動物膠水和植物膠水

動物膠

如果沒有膠水，古埃及的家具未必可以留存至今, 用膠水貼上薄木片，不僅可以裝飾家居，還可以防止家具受潮變形。正如《家具史話》一書中所描述的：“古埃及時期，人們就已知道要給家具鑲貼昂貴薄木片，使普通木家具增值……若非當時的人掌握了鑲貼木片的工藝，這些家具的美麗根本無法保存……而在這種古老的技藝中，膠水的地位舉足輕重。”

新華字典對于“膠”的解釋是：“粘性物質，有用動物的皮、角熬制成，也有用植物或人工合成。”由此可見膠水的制作可以分為動物膠、植物膠以及人工合成膠。

通常認為古埃及人是最早使用動物制品的，比如用動物内髒和魚泡制造膠水。不過也有學者認為，相比古埃及，我國動物膠的起源也不一定晚——西周時期的《詩經》裡最早提到了動物膠。據考證，“膠”字出現于三千年前，這也意味着我國動物膠的曆史少說也有三千多年。

除了動物膠水，古埃及人也開始用生石灰、蛋清或幹酪素制成膠水，他們還發明了用澱粉調成的糨糊，可以将莎草紙粘到衣服上。底比斯至今留有一面作于3500年前的壁畫，畫上一口鍋正架在火上熬煮膠水，一旁手持刷子的手藝人正在刷膠水。更多關于粘合劑的使用曆史記錄發生在公元前1500年至公元前1000年，這一時期與膠水有關的文物，包括記錄了家具木材粘合操作的繪畫、圖坦卡蒙國王陵墓中用膠水粘合的木質棺材等。

古希臘與羅馬人也深谙制膠工藝，并因此收益頗豐。古希臘人改進了動物膠的制作工藝——膠原蛋白一詞就是源自希臘語kola，最早的意思即是“膠水”。在百科全書《自然史》中，作者老普林尼提到了牛膠和魚膠這兩種動物膠水。彼時的魚膠又叫“魚鳔膠”。

在我國，魚鳔膠同樣應用廣泛。書于公元500年的《考工記》中，記載有“鹿膠青白，馬膠赤白，鼠膠黑，魚膠餌，犀膠黃”，其中的“魚膠”就是指魚鳔膠（俗稱黃魚膠）。宋代船體的防水和滲漏主要利用的就是魚膠，明朝時候的造船廠和遠洋船隊裡更少不了魚膠的粘合修補。相比羅馬人将焦油和蜂蠟作為他們船隻木闆之間的填縫和密封劑，魚鳔膠因其耐水耐低溫，更适合我國木質船體榫卯的粘接，穩定性也更強。

其他種類膠水的發明、使用，在東西方也是不謀而合。比如老普林尼在《自然史》中還描述了一種用“精細面粉加沸水攪拌，灑上幾滴醋”制成的糨糊，這種糨糊在我國古時也常被作為文房的文具，為了防蟲防蛀還會在糨糊中加入香料藥材。同樣，熟石灰、火山灰和沙子的混合物是古希臘和羅馬人的灰漿粘合劑，羅馬競技場和萬神殿的建造就少不了火山灰水泥。而在中國古代建築的膠凝裡，也常常采用石灰摻有機物的膠凝材料，如“石灰加糯米”“石灰加桐油”“石灰加白芨”等。

羅馬帝國隕落後，歐洲膠水的技藝幾近失傳，直到16、17世紀才慢慢重建。而在中亞地帶，公元1000年左右蒙古人的崛起，從某種程度上來說也有膠水的功勞。成吉思汗的弓箭堅韌，射程遠、威力足——這些弓箭接縫處的粘合劑據說是用一種特别的樹脂制成。

新型合成膠劑的發展

1690年，荷蘭第一家商業膠水廠的建立拉開了現代膠粘劑的發展序幕。這家膠水廠同樣采用的是動物膠的原料。動物膠制品有一個好處是可以廢物利用，英國人彼特·佐梅爾就從制鲸油人丢棄的魚塊垃圾中挑選大塊的魚肉、魚尾和魚鳍制成了膠水，還在1750年成功申請了第一個英國膠水專利。

接下來幾十年裡，關于膠水的專利頻現，這也意味着現代制膠工業的飛速發展：1876年，美國羅斯兄弟獲得了第一項用于生産酪蛋白膠的美國專利；1867年，美國頒發了一項關于糊精（一種澱粉衍生物）粘合劑的專利；1862年，一項通過電沉積法将金屬與黃銅電鍍的英國專利被頒發。

19世紀末之前，因為易于幹涸、儲藏期短，膠水生産出來以後的銷售範圍隻局限在當地或半徑較短的周邊。成立于1876年的勒佩吉公司（創始人威廉·勒佩吉）率先找到了解決之道。鹽分是膠水最大的障礙，所以制造魚膠時，他們用碳酸鈉清除了魚膠中的鹽分，讓制成的膠水不僅更加粘稠耐用，而且可以儲存數月，曆經長途運輸而不幹涸。勒佩吉的膠水還可以随用随取，而别的膠水在使用前必須加熱。所以在1880年，公司推出家用膠水以後，勒佩吉公司在世界各地賣出的膠水多達4700萬瓶。

植物澱粉用于制膠已有上千年曆史，但未用于家具制造業。在1905年，美國印第安納州的弗蘭克·加德納·珀金斯率先嘗試用木薯粉代替肉類和魚類制膠，成功制造出第一支植物膠。不過，盡管植物膠水生産成本相對較低，勒佩吉也生産出了随用随取的液體膠，但在當時主導市場的仍是用牛和馬制成的膠水。

1910年是膠水的關鍵一年，由酚醛樹脂發展合成的膠合闆意味着合成膠水的誕生。來自瑞典的鞋匠，亞曆克斯·卡爾森（Alex Carlson）是第一位靠合成樹脂制膠賺錢的人。1922年，他收集瑞典電影制片廠用剩的賽璐珞，混以丙酮，制成了多功能膠水。

到20世紀30年代，由于高分子材料的出現和現代工業特别是航空工業發展的需要，出現了以合成高分子材料為主要成分的新型膠粘劑。在第二次世界大戰期間，由于當時飛機制造上的需要，膠粘劑得到了迅速的發展，出現了酚醛-縮醛膠、聚氨酯膠等新膠種。

在20世紀50年代，開始出現了環氧樹脂膠粘劑。環氧膠具有強度高、種類多、适應性強等特點，成為主要的結構膠粘劑。

1980年，日本鐘化集團最初開發出商品名為“鐘化MS聚合物”的矽改性聚醚密封膠，作為高性能的彈性體密封膠，在日本發展迅速。

多種新材料的合成粘劑不斷出現，直至今天，新型合成膠劑的發展仍在繼續。

古代生活

古人做家具

會用到膠水嗎？

現代家具制造中，無論是合成闆材還是實木家具，結構、部件的組合都少不了膠水的幫助，這讓人不由得聯想：沒有現代膠水的古時，人們是怎樣制作家具的呢？

傳統的榫卯結構是最常見的解決方案。這是一種河姆渡時期就已存在，在漢朝以後成熟并廣泛應用的木工技術。榫又叫榫頭，是木質構件上凸出的部分；卯又稱榫眼，是木材經加工凹進的地方。凹凸部位相結合起到的連接固定就是榫卯結構。在釘子普遍昂貴易鏽的時期，榫卯結構是我國古代家具制造的智慧結晶，不過這并不代表家具制造不用膠水。

古代沒有化工膠水，工匠們最常使用的是魚鳔膠。魚鳔膠常常被用作輔助材料，因其制作過程耗時耗工，也主要見于宮廷家具。魚鳔膠，顧名思義取材來自魚鳔，且選擇個頭較大的深海魚均勻、厚實的魚鳔為佳。經過清洗、浸泡、杵磨、拉絲、熬煮、過濾、晾曬等一系列複雜工序，成品的魚鳔膠成小條狀，易于存儲。使用時需再次熬化，并伴随季節使用稀稠不等，正所謂“冬使稀，夏使稠，春秋兩季使将就。”

魚鳔膠不僅可以起到膠水的粘合固定作用，還具有不錯的物理伸縮特性，結合榫卯結構使用，能伴随季節更疊中木材結構的熱脹冷縮形成彈性連接；同時魚鳔膠在維修時加熱就可輕松拆卸，避免因為硬性分離撕裂損害家具木材。

奇思妙想

膠棒的靈感

來自萬裡高空

在文具領域，膠水多用于粘合紙張附件、制作手工，這樣的膠水常被裝在避光的瓶罐裡，使用時要借助刷子塗抹，不僅不便于攜帶，還容易打翻或滴漏，弄得滿手粘稠、一片狼藉。所以當1969年德國漢高公司推出采用固體膠水形态、即扭即用的“百特牌”膠棒時，立即風靡市場。推出後不到兩年，百特膠棒就打開了38個國家的市場。到了今天，百特膠棒的市場已經遍布世界上120多個國家，年産量高達1.3億支，累計出售約25億支。

百特膠棒創意的發明者是漢高公司的制造研究員沃爾夫岡·迪爾裡希博士。在百特膠棒的官方檔案裡，迪爾裡希博士的發明靈感來自于一次高空飛行。坐飛機出差的過程中，坐在迪爾裡希附近的一名女士從包裡拿出一隻唇膏，開始細細塗抹。這再平常不過的舉動卻讓迪爾裡希開始思考：如果塗抹膠水能像塗抹唇膏一樣靈巧方便，如果這種細細的可旋轉的容器裡裝的是固體膠棒，如果膠水可以随身攜帶、即擰即用……等到飛機從萬裡高空降落的時候，他已經有了一個改變膠水市場的想法。從此，幹淨、方便的膠棒加入了文具膠水的家族。

弄拙成巧

一種不完美的膠水催生了便利貼

生産的膠水粘性不夠？對于膠水公司來說，這幾乎是一件失敗之作，但正應了“天生我才必有用”這句話，這樣的膠水反而促使了新型辦公用品的誕生。

西爾弗是一名有機化學博士，畢業以後進入了美國3M公司研究實驗室工作。他所在的團隊主要研發壓敏型膠水，理想中的膠水既要能與物體緊密粘合，也要在掀除的時候既方便又不留痕迹。在研制膠水配方時，西爾弗加入了比規定量更多的化學反應物，導緻分子聚合。結果十分出人意料，産生的微粒沒有溶解，反而在溶劑中分散開來。

新膠水因其形狀特性，微粒形成的微小球體隻能粘住物體表面的一小部分，也就成了粘合度較低的膠。一開始并沒人能想到這樣的膠水會有什麼用處，直到他在3M公司的另外一名同事，在膠帶部門工作的阿特·弗賴伊拿了一些新膠水的樣品貼在他唱贊美詩的小紙條後面，然後又用這種弱性膠水來貼住辦公會議材料上的提示條——一項新的産品“便利貼”就此出現。可以在一張背面有粘性的小紙片上記下提示，然後把它貼在（也可以輕易摘除）冰箱、辦公桌、書本等任何想要看見的地方。便利貼已經成了幾十億美元的大生意，最初的創意來源卻是一款看似不成功的膠水。

（部分圖片/視覺中國）

作者 文慧

流程編輯 劉偉利

來源：北京日報

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